五氯化鈮
化合物
五氯化鈮（化學式：NbCl5）是製備其他鈮化合物的常用原料。室溫下它為白色結晶，加熱到183°C時轉變為黃色，熔融時變為橙紅色。易水解為NbOCl3，在潮濕空氣中冒煙。
| 五氯化鈮 | |
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| IUPAC名 Niobium(V) chloride 氯化鈮(V) | |
| 別名 | 氯化鈮 |
| 識別 | |
| CAS號 | 10026-12-7（NbCl5）  17499-28-4（Nb2Cl10） 
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| PubChem | 24818 |
| EINECS | 233-059-8 |
| RTECS | QU0350000 |
| 性質 | |
| 化學式 | NbCl5 |
| 摩爾質量 | 270.17 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 黃色結晶 |
| 熔點 | 204.7 °C |
| 沸點 | 254 °C |
| 溶解性（水） | 水解 |
| 溶解性（其他溶劑） | 可溶 |
| 熱力學 | |
| ΔfHm⦵298K | -797.47 kJ/mol |
| S⦵298K | 214.05 J.K−1.mol−1 |
| 危險性 | |
| 歐盟分類 | 未列 |
| 閃點 | 不可燃 |
| 相關物質 | |
| 相關氯化物 | 四氯化釩、五氯化鉭 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
五氯化鈮由金屬鈮與稀釋的氯氣在300-350°C下反應得到，通過升華純化。沒有碳存在時，五氧化二鈮直接氯化生成NbOCl3；有碳存在下反應，反應生成的是NbCl5和NbOCl3的混合物。比較純的五氯化鈮可通過鈮的硫化物與氯氣反應製備。
結構
固態的五氯化鈮為二聚體，含有兩個氯橋連的結構，見右圖及下圖。每個鈮原子都為六配位變形八面體構型，兩個橋鍵長為256pm，平鍵鍵長225pm，直鍵鍵長229.2pm。直鍵向內變形，與兩個氯橋組成的平面形成的角度為83.7°，氯橋的Nb-Cl-Nb鍵角為101.3°。Nb-Nb距離較長，為398.8pm，不足以產生金屬-金屬相互作用。[1]
相似的五溴化鈮、五氯化鉭、五溴化鉭等也都採取這種結構。氣態時的五氯化鈮是單分子的。
用途
五氯化鈮是有機合成中的路易斯酸，可以催化烯烴發生羰基Ene反應和Diels-Alder反應。
它與某些吡咯烷反應得到N-酰基亞胺鹽，後者可以進一步與烯丙基三甲基矽、吲哚、烯醇矽醚等親核試劑反應，如下例。[2]
參考資料
- ^ Cotton, F.A., P. A. Kibala, M. Matusz and R. B. W. Sandor. Structure of the Second Polymorph of Niobium Pentachloride. Acta Cryst. 1991, C47: 2435–2437. doi:10.1107/S0108270191000239.
- ^ Andrade, C. K. Z.; Rocha, R. O.; Russowsky, D.; & Godoy, M. N. Studies on the Niobium Pentachloride-Mediated Nucleophilic Additions to an Enantiopure Cyclic N-acyliminium Ion Derived from (S)-malic acid (PDF). J. Braz. Chem. Soc. 2005, 16: 535–539 [2008-10-15]. doi:10.1590/S0103-50532005000400007. （原始內容 (PDF)存檔於2007-10-12）.
- Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980). Advanced Inorganic Chemistry (4th Edn.). New York:Wiley. ISBN 0-471-02775-8.